【漲姿勢】風(fēng)電機(jī)組常見故障及分析！

2018-04-16 10:09:02 沈工大新能源科學(xué)與工程　點(diǎn)擊量：評論 (0)

在風(fēng)電場干過運(yùn)維的都知道，風(fēng)電機(jī)組最常見的故障就是以下幾種，小編整理出來，并附上故障分析，分享給大家。1剎車盤的變形剎車盤先后出現(xiàn)

在風(fēng)電場干過運(yùn)維的都知道，風(fēng)電機(jī)組最常見的故障就是以下幾種，小編整理出來，并附上故障分析，分享給大家。

1剎車盤的變形

剎車盤先后出現(xiàn)較明顯的變形，直接影響到了低風(fēng)速下風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行，經(jīng) 與外方技術(shù)人員討論后認(rèn)為，剎車力矩偏大，剎車時間較短，產(chǎn)生的熱量過于集中，先后將原先使用的15#液壓油換為32#液壓油，并換裝了剎車阻尼管，延長了剎車動作到機(jī)組制動的時間，同時更換了卡鉗式彈簧剎車體內(nèi)的疊簧，降低了剎車力，通過上述改進(jìn)，新更換的剎車盤，目前未出現(xiàn)變形現(xiàn)象。同時，相對柔軟的剎車過程，也大大降低了整個過程對齒輪箱的沖擊載荷，剎車片的磨損也有所減輕，一定程度上節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。

2液壓油位低

某臺600kw 風(fēng)電機(jī)組一段時間內(nèi)接連報液壓油位低故障，多次登機(jī)檢查未發(fā)現(xiàn)滲漏部位。經(jīng)分析認(rèn)為有可能齒輪箱內(nèi)部的葉尖液壓管路發(fā)生泄漏。運(yùn)行人員進(jìn)一步檢查該機(jī)組齒輪箱，發(fā)現(xiàn)潤滑油油位偏高且油質(zhì)改變，經(jīng)油質(zhì)化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)潤滑油粘度降低。對齒輪箱內(nèi)部液壓管路進(jìn)行的壓力實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)管路存在輕微滲漏。在對齒輪箱內(nèi)部液壓管路進(jìn)行防滲處理之后，機(jī)組液壓管路恢復(fù)正常。由于故障的發(fā)現(xiàn)和處理較為及時，目測檢查齒輪表面未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，在重新更換潤滑油后，機(jī)組投入正常運(yùn)行。

3.偏航減速器常見故障處理

偏航減速器的主要作用是驅(qū)動機(jī)艙旋轉(zhuǎn)，跟蹤風(fēng)向的變化，偏航過程結(jié)束后又擔(dān) 任著部分制動機(jī)艙的作用。工作特點(diǎn)是間歇工作起停較為頻繁，傳遞扭矩較大，傳動比高。因其工作特點(diǎn)及安裝位置限制，多采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)或多級行星減速機(jī)構(gòu)。我場風(fēng)電機(jī)組的偏航減速器較多采用的是多級行星減速機(jī)構(gòu)。由多年的運(yùn) 行經(jīng)驗(yàn)來看，采用雙偏航減速器驅(qū)動的風(fēng)電機(jī)組，減速器的工作情況較為正常。而采用單電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)電機(jī)組，減速器的工作情況相對較差。經(jīng)解體檢查發(fā)現(xiàn)部分故障機(jī)組的行星機(jī)構(gòu)存在疲勞裂紋或者斷裂損壞。比較典型的有-a.某型150kw 風(fēng)電機(jī)組采用單側(cè)偏航減速器驅(qū)動，約四分之一機(jī)組的偏航減速器第二級行星架內(nèi)花鍵齒根存在不同程度的疲勞裂紋，部分花鍵齒斷裂。此外，偏航電機(jī)輸出軸鍵槽變形。經(jīng)分析認(rèn)為-該型機(jī)組偏航剎車主要依靠偏航電機(jī)末端的電磁剎車，輔以尼龍阻尼剎車。機(jī)組運(yùn)行期間整個偏航減速器承擔(dān)了大部分沖擊載荷，導(dǎo)致部分薄弱部位出現(xiàn)疲勞損壞。

某型600kw 風(fēng)電機(jī)組采用單側(cè)偏航速器驅(qū)動，對側(cè)采用減速機(jī)構(gòu)阻尼。其中一臺投運(yùn)約三年半后輸出軸斷裂，解體發(fā)現(xiàn)行星減速機(jī)構(gòu)部分位置有輕微疲勞裂紋。該機(jī)組輸出軸斷裂前控制器的偏航剎車釋放指令輸出繼電器觸點(diǎn)接觸不良，造成偏航減速器在剎車未釋放狀態(tài)下強(qiáng)行偏航，因故障點(diǎn)較為隱秘，且故障現(xiàn)象不連續(xù)，未能及時處理解決。故障狀態(tài)時斷時續(xù)，持續(xù)了約有二十天左右后解決，約三個月后出現(xiàn)了輸出軸斷裂故障。經(jīng)分析認(rèn)為-偏航減速器在剎車未釋放狀態(tài)下強(qiáng)行偏航，是導(dǎo)致輸出軸斷裂的主要原因，但從解體結(jié)果來看，該型風(fēng)電機(jī)組的偏航減速器存在著設(shè)計余量偏小隱患，有可能進(jìn)一步疲勞損壞。

時隔一年半后，同型風(fēng)電機(jī)組的偏航減速器在運(yùn)行期間出現(xiàn)異常噪音，輸出軸存在明顯的間隙，解體發(fā)現(xiàn)，減速器內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)損壞嚴(yán)重，行星輪齒面斷裂，行星架內(nèi)花鍵損傷。經(jīng)初步分析認(rèn)為-減速器內(nèi)部齒輪因疲勞出現(xiàn)斷裂，影響了其余齒輪的嚙合狀態(tài)，進(jìn)一步損壞了整個齒輪傳動機(jī)構(gòu)。該機(jī)組從最后一次登機(jī) 工作到故障發(fā)生間隔不到一個月，運(yùn)行人員登機(jī)工作時未發(fā)現(xiàn)偏航系統(tǒng)有異常噪音，且檢查油位正常，其間也未發(fā)生過偏航電機(jī)過載故障，這就提醒運(yùn)行人員對偏航減速器的日常檢查要更加認(rèn)真細(xì)致，力爭做到防患于未然。

綜合兩種型號偏航減速器的運(yùn)行情況可以看到，單側(cè)偏航減速器驅(qū)動的風(fēng)電機(jī) 組，偏航減速器的損壞概率較雙側(cè)偏航減速器驅(qū)動的風(fēng)電機(jī)組偏高。在日常巡視檢查及維護(hù)保養(yǎng)時運(yùn)行人員應(yīng)當(dāng)注意觀察偏航減速器的運(yùn)行狀態(tài)，按時檢查油位，定期檢測偏航剎車殘壓，測試偏航剎車釋放功能和偏航電機(jī)熱繼電器的功能，對于尼龍阻尼的機(jī)組應(yīng)合理調(diào)整接觸面間隙，加強(qiáng)接觸面的潤滑，避免出現(xiàn)偏航減速器長期重載或過載運(yùn)行。

我們可以分析在我國風(fēng)電場經(jīng)常發(fā)生齒輪箱故障可能主要有以下原因：

1、齒輪箱潤滑不良造成齒面、軸承過早磨損

大氣溫度過低，潤滑劑凝固，造成潤滑劑無法到達(dá)需潤滑部位而造成磨損潤滑劑散熱不好，經(jīng)常過熱，造成潤滑劑提前失效而損壞機(jī)械嚙合表面濾芯堵塞、油位傳感器污染，潤滑劑“中毒”而失效

2、設(shè)計上存在缺陷

齒輪的承載能力計算一般按照 ISO6336(德國標(biāo)準(zhǔn) DIN3990)進(jìn)行。當(dāng)無法從實(shí)際運(yùn)行得到經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，廠家可能選用的應(yīng)用系數(shù) KA 為1.3，但實(shí)際上由于風(fēng)載荷的不穩(wěn)定性，使得設(shè)計與實(shí)際具有偏差，造成齒輪表面咬傷甚至表面載荷過大而疲勞破壞。說明當(dāng)選擇應(yīng)用系數(shù) KA 為1.3時，齒輪傳動鏈中載荷遠(yuǎn)超出按假設(shè)設(shè) 計值。如果軸承選擇不合適，由于軸向載荷相當(dāng)大，而造成軸承損壞。

3、失速調(diào)節(jié)型風(fēng)電機(jī)組安裝角如果設(shè)置過大時，冬季就會出現(xiàn)過功率現(xiàn)象，過高載荷影響齒輪箱的壽命。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是采用工業(yè)微處理器進(jìn)行控制，一般都由多個 CPU 并列運(yùn)行，其自身的抗干擾能力強(qiáng)，并且通過通信線路與計算機(jī)相連，可進(jìn)行遠(yuǎn) 程控制，這大大降低了運(yùn)行的工作量。

遠(yuǎn)程故障排除

風(fēng)機(jī)的大部分故障都可以進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制和自動復(fù)位控制。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行和電網(wǎng)質(zhì)量好壞是息息相關(guān)的，為了進(jìn)行雙向保護(hù)，風(fēng)機(jī)設(shè)置了多重保護(hù)故障，如電網(wǎng)電壓高、低，電網(wǎng)頻率高、低等，這些故障是可自動復(fù)位的。由于風(fēng)能的不可控制性，所以過風(fēng)速的極限值也可自動復(fù)位。還有溫度的限定值也可自動復(fù)位，如發(fā)電機(jī)溫度高，齒輪箱溫度高、低，環(huán)境溫度低等。風(fēng)機(jī)的過負(fù)荷故障也是可自動復(fù)位的。

除了自動復(fù)位的故障以外，其它可遠(yuǎn)程復(fù)位控制故障引起的原因有以下幾種：

(1)風(fēng)機(jī)控制器誤報故障;

(2)各檢測傳感器誤動作;

(3)控制器認(rèn)為風(fēng)機(jī)運(yùn)行不可靠

責(zé)任編輯：電改觀察員

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